Los agujeros negros podrían en realidad ser agujeros de gusano colisionando

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Un nuevo estudio sugiere que cuando dos agujeros de gusano colisionan, pueden producir ondas en el espacio-tiempo que rebotan y emiten “ecos gravitacionales”. Estos “ecos” podrían ser detectables por futuros instrumentos lo que proporcionaría evidencia de que estos túneles hipotéticos a través del espacio-tiempo en realidad existen.

El interferómetro de LIGO ya ha detectado ondas espacio-temporales, llamadas ondas gravitacionales, pero aunque esta detección fue solo una de las muchas observaciones que respaldan la existencia de agujeros negros, estos objetos exóticos aún plantean problemas teóricos. Por ejemplo, parecen ser inconsistentes con las leyes de la mecánica cuántica. Una forma de resolver estos problemas es plantear que los agujeros negros son en realidad agujeros de gusano.

Una de las principales características de los agujeros negros es el horizonte de eventos, una región del espacio-tiempo más allá del cual nada puede escapar, ni siquiera la luz. Si arrojas algo a un agujero negro, se pierde para siempre, hasta cierto punto. Stephen Hawking descubrió que, gracias a un fenómeno conocido como túnel cuántico, los agujeros negros podrían producir un poco de radiación, que se conocería como radiación de Hawking. Durante un largo tiempo, los agujeros negros incluso podrían evaporarse debido a esta radiación. Pero la radiación no contiene ninguna pista sobre qué es lo que entró en el agujero negro.

En la mecánica cuántica, si se conoce todo sobre un sistema en particular, entonces se debería ser capaz de describir su pasado y su futuro. Pero debido a que cualquier información que entra en un agujero negro se ha ido para siempre, un horizonte de eventos no concuerda con la mecánica cuántica.

Para resolver esta llamada paradoja de la información del agujero negro, algunos físicos han sugerido que los horizontes de eventos no existen. En lugar de abismos de los que nada puede regresar, los agujeros negros en realidad podrían ser una serie de objetos especulativos como agujeros negros que carecen de horizontes de eventos, como estrellas bosónicas, gravastars, fuzzball e incluso agujeros de gusano, que fueron teorizados por Albert Einstein y el físico Nathan Rosen hace décadas.

En un estudio del 2016 en la revista Physical Review Letters, físicos plantearon la hipótesis de que si dos agujeros de gusano colisionaran, producirían ondas gravitacionales muy similares a las generadas por la fusión de los agujeros negros. La única diferencia en la señal sería en la última fase de la fusión, llamada “ringdown”, cuando el agujero negro o agujero de gusano recientemente combinado se relaja en su estado final.

Debido a que los agujeros de gusano no tienen horizontes de eventos, las ondas gravitacionales que golpean estos objetos podrían rebotar, produciendo un eco durante el “ringdown”.

En el documento, publicado en enero en la revista Physical Review D, el equipo de físicos de Bélgica y España analizó los agujeros de gusano que giran, que son más realistas que la variedad sin rotación estudiada en el trabajo de 2016. Calcularon cómo se vería la señal resultante de la onda gravitacional si los agujeros de gusano se fusionaran.

Debido a que la intensidad de la señal disminuye durante el ringdown, esa sección de la señal sería demasiado débil como para detectarla con la configuración actual de LIGO. Pero eso podría cambiar en el futuro, ya que los investigadores continúan mejorando y afinando el instrumento.

De acuerdo a los investigadores esta es una de las cosas más emocionantes que se pueden estudiar como consecuencia de la detección de las ondas gravitacionales.

Fuente Science Alert.

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